Регистрация    Вход    Форум    Поиск    FAQ   alexlarin.net

Список форумов » Физика » Для студентов » Механика и СТО




 Страница 2 из 2 [ Сообщений: 13 ] На страницу Пред.  1, 2



Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Шахта лифта
 Сообщение Добавлено: 16 окт 2015, 18:33 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 08 дек 2010, 13:36
Сообщений: 4654
Тимур Искандаров писал(а):
... что `ma=9mg+kx`,..

Составь уравнение движения человека. На него непосредственно действуют сила тяжести `mg` и сила реакции пола лифта... И вот эта сила реакции пола, должна быть `10mg`. Чтобы получить ответ автора, надо принимать перегрузку `11g`... :)
P.S. Есть возможность поумничать на семинаре... :) Успехов.

_________________
Цель ничто - движение все.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Шахта лифта
 Сообщение Добавлено: 27 авг 2018, 06:03 
Не в сети

Зарегистрирован: 18 фев 2013, 05:02
Сообщений: 221
EVM писал(а):
eduhelper писал(а):
А какова же перегрузка...? Перегрузкой считается отношение веса тела при движении с ускорением к силе тяжести. По условию это должно быть 10, а в решении фактически получается 11?... :)


Спасибо, Анатолий Васильевич. Согласен с замечанием. Перегрузкой (коэффициентом перегрузки) принято называть отношение веса тела к его нормальному весу (= силе тяжести). Решение надо поправлять.

Удачи,
Е.В.


На каникулах вспомнилась эта задача, решил вернуться к ней. Тут интересна следующая вещь, что где-то перегрузкой считают `k=P/(mg)` (например, здесь https://yourtutor.info/%D1%80%D0%B0%D1% ... 0%BA%D0%B8 ), а где-то `k=(P-mg)/(mg)` (например, так по Громову https://5terka.com/node/6680 ). Такие дела вот.
Строгое же определение даётся в Википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/Перегрузка_(летательные_аппараты) , но тут попробуй пойми что есть этот коэффициент `k`.
Приведу определение с Википедии здесь.
Перегру́зка — отношение абсолютной величины линейного ускорения, вызванного негравитационными силами, к ускорению свободного падения на поверхности Земли. Будучи отношением двух ускорений, перегрузка является безразмерной величиной, однако часто перегрузка указывается в единицах ускорения свободного падения g. Перегрузка в 0 g испытывается телом, находящемся в состоянии свободного падения под воздействием только гравитационных сил, то есть в состоянии невесомости. Перегрузка, испытываемая телом, покоящимся на поверхности Земли на уровне моря, равна 1. Перегрузка — векторная величина.

Давайте посмотрим как определяют перегрузку на Всеросе для школьников https://www.4ipho.ru/data/documents/mun2010.pdf
Перегрузка определяется как `k=(Delta P)/P_0=(P-P_0)/P_0`, где `P` — вес тела, `P_0` — вес тела в нормальном состоянии, то есть когда тело покоится на земле.
То есть на Всеросе определяют по Громову.

Осталось обобщить это всё дело.
Если в задаче вес тела не изменяется (например, оно находится в свободном падении либо просто стоит неподвижно на поверхности Земли), то используем `k=P/P_0`, где `[(P=0),(P=P_0):}`, если же вес тела изменяется, то используем `k=(Delta P)/P_0`. Сразу отметим, что это не противоречит ни определению данного термина в Википедии в области летательных аппаратов, ни решениям вышеупомянутых задач по ссылкам.

Теперь вернёмся к нашей задаче с лифтом.
`k=(Delta P)/P_0=(P-P_0)/P_0=(F_(Ho oke)-P_0)/P_0=(F_(Ho oke)-mg)/(mg)=10`, откуда `F_(Ho oke)=11mg`.
Тогда 2-ой закон Ньютона для лифта примет вид: `ma_(max)=F_(Ho oke)-mg`, `ma_(max)=kx-mg`, но это уравнение в этой задаче можно сказать и не нужно.
Решение:
На лифт непосредственно действует пружина с силой `F_(Ho oke)`, тогда по 3-му закону Ньютона лифт действует на пружину с такой же силой. Так как пружина выступает для лифта опорой, то сила, с которой он на неё действует, и есть его вес, таким образом `P=F_(Ho oke)`. По условию, `k=(Delta P)/P_0=(P-P_0)/P_0=(F_(Ho oke)-P_0)/P_0=(F_(Ho oke)-mg)/(mg)=10`, откуда `F_(Ho oke)=11mg`, `kx=11mg` — получили первое уравнение системы (то есть из 3-го закона Ньютона и определения перегрузки).
Второе уравнение по ЗСЭ остаётся тем же.

Также хотелось бы отметить, что почти один в один есть задача 2.3.45 в задачнике Савченко, только там силу давления на пол надо определить, а она равна весу лифта.

p.s. думаю, что эту задачу лучше решать в связке с этой viewtopic.php?f=184&t=11393&start=0


Последний раз редактировалось Тимур Искандаров 27 авг 2018, 09:26, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Шахта лифта
 Сообщение Добавлено: 27 авг 2018, 09:12 
Не в сети

Зарегистрирован: 18 фев 2013, 05:02
Сообщений: 221
На основании этой задачи можно произвести расчёт того, какую перегрузку `n` испытает тело массы `m` при ударе о поверхность Земли, если оно упадёт с высоты `h`.
Решение:
`n=(P-P_0)/P_0=(kx-mg)/(mg)`, `mg(n+1)=kx` — по 3-му закону Ньютона (1).
`2mg(h+x)=kx^2` — по закону сохранения энергии (2).
Решим уравнение (2).
`kx^2-2mgx-2mgh=0`,
`D=4m^2g^2+8mgkh=4m^2g^2(1+(2kh)/(mg))`,
`x=(2mg+2mgsqrt(1+(2kh)/(mg)))/(2k)=(mg)/k(1+sqrt(1+(2kh)/(mg)))`.
Подставим в (1) и выразим перегрузку `n`.
`mg(n+1)=mg(1+sqrt(1+(2kh)/(mg)))`,
`n=sqrt(1+(2kh)/(mg))`.
Представляем Землю в виде пружинящего шара, по обывательскому опыту мы понимаем, что если на квадратный метр Земли поставить тонн 5, то она продавиться слегка где-то сантиметров на 10, чтобы продавить её на метр надо тонн 50 минимум, а потому принимаем `k=50*10^3` Н/м. Возьмём этаж, к примеру, пятый, от плиты до плиты метра 3 (от пола до потолка), умножим на количество этажей — 15 м, то есть примем `h=15` м. Для тела массой `m=50` кг получим отношение `(2kh)/(mg)=(2*50*10^3*15)/(50*10)=3*10^3`, `n~~55`. Видно, что если это был бы человек, то он бы испытал перегрузку мало совместимую с жизнью.


Вернуться наверх 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
 
 Страница 2 из 2 [ Сообщений: 13 ] На страницу Пред.  1, 2




Список форумов » Просмотр темы - Шахта лифта


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

 
 

 
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти: